Récupération des Terres Rares (La, Ce, Nd) et métaux rares (Sn, Nb, W) à partir de résidus micacés issus de la production de kaolin

Rare Earths (La, Ce, Nd) and rare metals (Sn, Nb, W) recovery from micaceous waste of china clay production

• Auteur / Autrice : Quentin Dehaine
• Direction : Lev Filippov
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance le 31/03/2016
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GeoRessources
• Jury : Président / Présidente : Michel Cathelineau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Brochot, François Martin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claude Bazin, Hylke J. Glass

Mots clés

Mots clés contrôlés

Flottation

Gravimétrie (géophysique)

Kaolin

Résidus (minéralurgie)

Terres rares

Mots clés libres

Terres Rares

Métaux rares

Résidu de kaolin

Concentration gravimétrique

Séparateur centrifuge

Flottation

Light Rare earths

Rare metals

Kaolin residue

Gravity concentration

Centrifugal separation

Flotation

Résumé

Les granites à métaux rares ont une faible valeur économique mais sont souvent exploités pour leurs minéraux industriels. L’objectif de ce travail est d’évaluer la potentialité de certains résidus issus de la production de kaolin de St Austell (Angleterre) pour la récupération de métaux critiques (CRMs) comme les Terre Rares légères (LREE), le niobium (Nb), le tungstène (W) et l’étain (Sn) via le développement d’un procédé de récupération des CRMs. L’étude des résidus miniers montre que les CRM sont concentrés dans le résidu micacé avec des teneurs en LREE allant jusqu’à 170 ppm avec 40 à 60% des CRMs distribués dans ce résidu. Un procédé de traitement de ce résidu a été développé incluant des étapes de concentration par gravité et flottation. Les teneurs en LREE permettent la récupération d’environ 60% des LREE avec des teneurs de 1,6 % et 0,5% LREE respectivement dans le concentré de gravité et flottation

Rare metals granites have always been considered of poor economic value due to their low metal grades but, when altered, they are often exploited for their industrial minerals. This work address the recovery of critical metals (CRMs) including Light Rare Earth Elements (LREE) and rare metals (Sn, Nb, W) from St Austell (UK) kaolin residues though the development of a beneficiation process. Results shows that CRMs are pre-concentrated in the micaceous residue stream with LREE grades of 170 ppm, which account from 40% to 60% of the mass of CRM entering the plant. Analysis of this residue streams shows a high variability of CRM grades and suggest a cut-off grades for some of them. A combined gravity/flotation process have been developed for this residue which allow to recover up to 60% LREE with LREE grade of 1.6 to 0.5% for the gravity and flotation concentrate respectively